[发明专利]一种应用于数字化工艺设计的三维工序模型演进生成方法

摘要

本发明公开了一种应用于数字化工艺设计的三维工序模型演进生成方法，属于数字化制造领域。本发明包括以下步骤：建立制造特征类型信息库，通过测量和分析产品实物获取产品制造特征信息；根据产品制造特征信息进行数字化工艺设计，存储工艺决策结果；构建三维工序模型生成规则库，确定三维工序模型从产品到毛坯的逆序生成流程，完成三维工序模型的演进变化。本发明实现了基于工艺信息与工艺过程集成的三维工序模型的自动生成，可改进工序模型生成过程及其效率；在三维工序模型生成过程中，采用了无历史建模的几何操作方法，支持各类建模软件并提高了工序模型生成时的几何计算效率。

主权项

一种应用于数字化工艺设计的三维工序模型演进生成方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、通过测量和分析产品实物，获取产品制造特征信息；(1.1)建立制造特征类型信息库：总结各类制造特征类型，对每个制造特征类型应包含的产品制造特征信息属性及关系信息进行定义，并通过制造特征类型信息库进行制造特征类型信息的存储；(1.2)从产品模型上获取产品制造特征信息：①根据产品实物测量得到的数据，在建模软件中建立相应的产品模型；②根据产品模型上反映几何形状和制造要求的产品制造信息，从建立的制造特征类型信息库中获取各类制造特征类型；③根据制造特征类型定义的产品制造特征信息属性和关系信息，从产品模型上逐一获取产品模型上各个产品制造特征包含的产品制造特征信息，判断产品制造特征信息是否获取完全，如未获取完全，则返回步骤②，直至产品模型上包含的产品制造信息全部获取，将产品模型包含的产品制造信息转化为产品制造特征信息进行组织，并存储在产品制造特征信息库中，得到结构化产品制造特征信息；步骤二、根据产品制造特征信息进行数字化工艺设计：首先获取工艺设计中相应产品模型所包含的产品制造特征信息，然后以该产品包含的每个产品制造特征为对象，结合每个产品制造特征包含的产品制造特征信息，应用相关的工艺知识和规则进行数字化工艺设计，将决策得到的加工方法信息、加工余量信息、资源信息与产品制造特征信息关联组织，将其结构化存储到相应工序的工步信息中，得到结构化工艺信息；步骤三、三维工序模型演进生成：(3.1)建立三维工序模型生成规则库：总结三维工序模型生成规则和规则中的转化要求，然后将三维工序模型生成规则和规则中的转化要求通过数据库进行存储和管理，完成三维工序模型生成规则库的建立；(3.2)确定三维工序模型生成流程：三维工序模型的逆向生成过程是以最后一个工序为起点逐渐向前一工序演进，以工步为几何操作单元进行反复迭代的过程，直至第一个工序的三维工序模型生成；在每个工序的三维工序模型生成过程中，首先以紧后工序的三维工序模型作为本工序模型的输入状态，然后从每个工序的最后一个工步开始，根据工序的每个工步关联的产品制造特征及其包含的加工 方法、加工余量信息对几何模型进行几何操作，逐步将工序模型恢复为紧后工序未加工时的模型状态，最后将得到的三维工序模型作为本工序的三维工序模型并进行保存；若当前工序不是工艺规程的第一个工序，则继续进行迭代，直至工艺过程中包含的所有工序的三维工序模型生成完成；(3.3)三维工序模型生成过程：应用步骤(3.2)中设计的三维工序模型生成流程生成工艺过程各工序的三维工序模型；三维工序模型生成过程是根据工艺过程的工序信息进行的，采用步骤二中的结构化工艺信息作为三维工序模型的输入信息，在每个三维工序模型生成过程中，先获取结构化工艺信息，关联、组织和存储的产品制造特征信息、加工方法、加工余量信息，然后将产品制造特征和加工方法信息作为输入信息，查询三维工序模型生成规则库，匹配选择得到改变几何形状所使用的几何操作方法，获取相应的制造特征信息、加工余量信息，根据三维工序模型生成规则中定义的信息转化要求，将产品制造特征信息、加工方法、加工余量信息转化为几何操作方法信息，最后通过几何操作方法改变产品模型特定位置的几何形状，实现三维工序模型生成过程，得到三维工序模型。